白光发光二极管的制作方法(四)——其他方法

下面介绍其他制造白光的方法。

    方法（一）X.Guo等人用光子循环（Photon Recycling）的原理，如图1(a)所示在GaInN/GaN蓝光LED的衬底蓝宝石上加了一层AlGaInP材料，利用此层被蓝光激发出的黄光做成白光，其光谱如图1(b)所示，AlGaInP层所发出的光就是因光子循环而发生的。图2(a)是用理论推算出的在短波长λ₁时理想LED的最佳表现，图2(b)是当λ₂>λ₁时（其中λ₂是被λ₁激发产生的光），短波长光λ₁可以得到的P₂（λ₂）/P₁（λ₁）功率比。由图可见，蓝色波长λ₁应在440nm左右为较佳。

    方法（二）K.Katayama等人用Ⅱ-Ⅵ族材料做成白光LED，即将碘（I）掺杂在ZnSe衬底内生长蓝光LED，其结构如图3(a)所示。这种 LED的I-V及L-I特性曲线如图3(b)所示。其原理是掺杂碘的ZnSe受到蓝光激发时可以得到黄光，如图4(a)所示，其波长约570nm，此黄光与蓝光混合而成白光，其光谱如图4(b)所示，图4(c)是白光在CIE色度图中的坐标位置，改变ZnSe的厚度可以得到不同波长的黄光，以不同黄光与蓝光组成不同色温的白光可以在图中看见。T.Shirakawa等人研究的ZnSe白光LED的生命期结果如图5所示。图5(a)所示是白光LED的生命期与缺陷EPD(Etch Pits Density)的关系，缺陷少时生命也长；图5(b)是白光LED在25℃时光输出功率与时间的关系，由图可见500小时后衰退极快。{{分页}}

    W.R.Chen等人用MBE法做成ZnCdSe及ZnCdSeTe量子阱，改变量子阱的数目如图6所示，希望可以得到不同的白光，图中ZnCdSeTe 产生黄光，ZnCdSe产生蓝光。图7(a)、(b)及(c)是一黄一蓝、一黄两蓝及三蓝一黄多量子阱LED的电致光谱与温度的关系。其中一黄二蓝量子阱（1O2B QW）LED的CIE色度图的坐标x=0.4、y=0.45接近白光，但是随着温度的增加而黄光也加强，所以一切还需要最佳化。